百乐克工艺简介8804.docx

一、百乐乐克工艺艺简介百百乐克（ BIOOLAKK）工艺艺是一种种具有脱脱氮除磷磷功能的的多级活活性污泥泥污水处处理系统统。百乐乐克BIIOLAAK，顾顾名思义义，BIIOLLAKEE是“生生化湖”的的意思。即即湖体内内采用生生物方法法处理污污水、废废水的工工艺。它它是由最最初采用用天然土土池做反反应池而而发展起起来的污污水处理理系统。自自19772年以以来,经经多年研研究形成成了采用用土池结结构，利利用浮在在水面的的移动式式曝气链链、底部部挂有微微孔曝气气头的一一种具有有一定特特色的活活性污泥泥处理系系统。 整个池体体分为四四个区域域：厌氧氧区（生生物磷反反映区）、曝曝气区、沉沉淀区和和稳定区区。它具具有占地地紧凑、工工艺稳定定、投资资低廉、维维护简单单、运行行费用低低等特点点。该工工艺在国国内外已已有上百百座污水水处理厂厂的应用用实例，技技术成熟熟，积累累了丰富富的实践践经验。可可以有效效的去除除CODD、BOOD，并并能脱氮氮除磷。他他的主要要工艺特特点是采采用了悬悬挂式曝曝气头。其其池形和和结构方方式灵活活,可根根据地形形,采用用曝气和和澄清一一体化工工艺,可可采用投投资低廉廉易于开开挖的土土池结构构。铺设设HDPPE防渗渗透膜隔隔绝污水水和地下下水。该该工艺及及适用于于城市污污水的处处理，也也适用于于工厂、企企业的生生产废水水处理，投投资少，效效率高，适适合中国国国情。二、           百乐克克工艺的的基本原原理活性性污泥法法是通过过微生物物的代谢谢反应和和活性污污泥的物物理化学学作用去去除污水水中的BBOD、NN、P的的，还可可以使污污泥稳定定化。活活性污泥泥系统主主要由曝曝气池、二二沉池及及污泥回回流设备备组成。而而百乐克克系统只只要利用用了大量量的微生生物即活活性污泥泥来净化化污水。图图1为百百乐克工工艺流程程图。 百乐克工工艺是基基于延时时曝气的的多级AA/O活活性污泥泥处理方方法。它它是借助助六项研研究成果果，经过过完善形形成的一一种新的的活性污污泥法的的水处理理工艺。它它由初期期提供几几百人口口使用的的小型使使用的小小型处理理系统发发展到今今天900万以上上人口使使用的大大型处理理系统。它它的工艺艺特点如如下：具具有除磷磷脱氮的的功能；采用土土地结构构做反应应池；采采用曝气气链曝气气系统；工艺设设计简捷捷，不需需复杂管管理；适适宜条件件下具有有较大的的经济和和社会效效益。常常规的AA/O法法工艺中中缺氧区区和好氧氧区是独独立的、单单一的反反应段。不不同的水水质针对对设计的的A段（缺缺氧段）和和O段（好好氧段）的的停留时时间是不不同的。对对于可生生化性较较好的污污水，活活性污泥泥反硝化化速率可可达到硝硝化速率率的34倍，此此时A/O容积积比较小小；对可可生化性性较差的的污水，所所采用的的A/OO容积比比较大。但但在单一一的A/O系统统中，AA段和OO段的池池容是确确定的。当当水质或或者水量量变化大大的时候候，固定定的池容容适应能能力有限限。多级级A/OO在生化化池内有有多个AA/O段段，是多多个单级级A/OO的组合合。它是是通过运运行中控控制某些些区域曝曝气头的的状态，造造成停气气曝气气停气气曝气气等区域域，在池池中形成成多个氧氧气不饱饱和和过过饱和区区域，从从而实现现多个缺缺氧段和和好氧段段，系统统内可以以经历多多个反硝硝化和硝硝化区域域。这种种多级AA/O系系统理论论基础是是非稳定定状态理理论和硝硝化反反硝化反反应机理理。在生生化池中中有足够够的停留留时间就就可以用用控制曝曝气区域域的方法法实现AA/O工工艺。由由于自控控的参与与，多级级A/OO可以调调整曝气气的区域域，使AA/O容容积比根根据水质质、水量量的变化化而变化化。经历历了一次次A/OO周期，完完成了其其处理要要求，处处理效果果是依次次累加的的。对污污染物的的处理效效果如下下式： E总= 11-(11-E)n式中中：E总总污污染物总总处理效效率；EE每个个A/OO周期污污染物处处理效率率；nA/OO工艺周周期的个个数。三、           百乐克克(BIIOLAAK)工工艺不足足分析及及优化设设计1 工艺流流程污水水首先经经粗格栅栅去除漂漂浮物，然然后自流流进入集集水池。经经污水泵泵提升至至旋转细细格栅(栅条间间距为11 mmm)，使使杂物及及砂粒分分离并压压缩处理理。出水水先进入入厌氧池池由搅拌拌器将水水和回流流污泥混混合进行行厌氧处处理，目目的是去去除污水水中的磷磷；然后后自流进进入百乐乐克(BBIOLLAK)生物池池，悬链链式曝气气器沿水水流方向向前后摆摆动并向向水中充充氧，对对污水进进行交替替的好氧氧与缺氧氧处理，去去除污水水中的BBOD 氮、磷磷等污染染物；处处理后的的混合液液在澄清清池(二二沉池)实现固固液分离离，上清清液经稳稳定池充充氧稳定定后流人人接触池池加氯消消毒处理理，出水水可直接接排放或或经深度度处理后后回用。2 存在问题及分析21 缺少沉砂预处理步骤百乐克工艺流程中不设沉砂池，仅靠间距为1mm的细格栅来拦截砂粒。此细格栅间距较有沉砂池的细格栅(栅条间距一般为56 mm)小很多，这使栅渣量增多，且由于颗粒物质表面附着粘性有机物质而使栅渣中有机物含量较高，易造成二次污染。同时，因细格栅无法去除粒径1 mm的细砂，细砂进入后续生物处理池的除磷区时，由于流速较低而易堆积，甚至板结，难以清除。22 多级AAO法法难以保保证稳定定的脱氮氮效果 百乐克克工艺的的缺氧区区和好氧氧区未严严格分离离且距离离较近，仅仅靠曝气气链的交交替曝气气不曝曝气而形形成缺氧氧区和好好氧区，由由于水的的流动、缺缺氧区和和好氧区区距离较较近及曝曝气链的的摆动，好好氧区中中的氧气气易带人人缺氧区区，较难难形成一一个溶解解氧浓度度极低或或缺氧的的环境，因因此百乐乐克工艺艺虽然有有一定的的脱氮效效果，但但要达到到稳定的的脱氮效效果尚有有一定难难度。特特别是220022年城城镇污水水处理厂厂污染物物排放标标准(GB 189918-20002)中中控制了了TN的的排放标标准，百百乐克工工艺脱氮氮效果的的稳定性性问题更更应引起起重视。23 二沉池沉淀效果稳定性不理想给水排水工程快速设手册中确定的平流沉淀池设计数据为： 池子的长宽比以35为宜，大型沉淀池可考虑设导流墙； 池子的长深比一般采用812； 一般按表面负荷计算，按水平流速校核，二沉池最大水平流速为5 mrns。百乐克工艺采用平流沉淀池，受池体一体化合建的限制，生物池出水由二沉池长边进入，二沉池的长宽比为0205，长深比为35，表面负荷为08510 m (m h)，最大水平流速为1020 mms。可以看出，百乐克工艺的平流沉淀池与常规平流沉淀池的设计参数相比，除表面负荷一致外，其长宽比、长深比、最大水平流速均低于常规平流沉淀池的设计参数，特别是长宽比相差约10倍。两种平流沉淀池池型的水力参数指标比较见表1。 从表1可可以看出出，百乐乐克沉淀淀池的弗弗罗德数数远远小小于传统统平流沉沉淀池，说说明其长长端进水水水流的的稳定性性远低于于传统平平流沉淀淀池短端端进水水水流的稳稳定性。两两池雷诺诺数基本本相当，均均为紊流流。百乐乐克工艺艺的沉淀淀池由长长端进水水，使水水流在整整个横断断面上分分布较不不均匀，横横向速度度分布不不均比竖竖向速度度分布不不均更易易引起沉沉淀效率率及沉淀淀池容积积利用率率的降低低。另外外百乐克克工艺沉沉淀池沿沿池子长长端刮吸吸泥，这这将引起起进水水水流的紊紊流扩散散与脉动动，也使使得颗粒粒的沉淀淀受到干干扰。3 优化化设计331 增加沉沉砂系统统沉砂系系统主要要去除污污水中密密度为22655 tm 、粒粒径>002 mm的的砂粒，使使无机砂砂粒与有有机物分分离开来来，便于于后续生生物处理理。百乐乐克一级级处理采采用栅条条问隙为为1 mmm的细细格栅(含自清清洗装置置)去除除污水中中无机砂砂粒及固固体杂质质，现将将其与目目前市政政污水常常用的一一级处理理细格栅栅+沉砂砂池系统统(Q=4×llO mm dd)进行行比较，具具体见表表2 表2 两两种沉砂砂系统比比较从表表2可以以看出，百百乐克细细格栅系系统的工工程总造造价较高高，且存存在栅渣渣中有机机物含量量较高和和细砂板板结问题题，故建建议采用用细格栅栅问+沉沉砂池系系统取代代百乐克克细格栅栅。32 设设置独立立脱氦区区针对百百乐克工工艺缺氧氧区难以以形成一一个溶解解氧浓度度极低或或缺氧的的环境从从而影响响脱氮效效果的问问题，建建议在除除磷区后后设置独独立的脱脱氮区，由由于土池池不便分分隔，故故脱氮区区可采用用钢筋混混凝土结结构，同同时方便便安装墙墙壁式混混合液回回流泵。厌厌氧、缺缺氧和好好氧三个个区严格格分开后后可提高高脱氮效效果。333 在沉淀淀池后增增设稳定定池为保保证出水水稳定性性，克服服百乐克克沉淀池池由于长长端进水水导致横横断面上上水流分分布不均均匀、稳稳定性较较差的缺缺点，可可在沉淀淀池后增增设稳定定池，以以进一步步延长沉沉淀时间间、增加加沉淀池池长度、改改善长宽宽比，提提高水流流稳定性性。四、           百乐克克的工艺艺组成百百乐克工工艺的系系统由预预处理单单元、生生物处理理单元和和出水单单元组成成。 预预处理单单元和常常规的活活性污泥泥法基本本一致。系系统内可可不设置置初沉池池。生化化单元是是为了去去除BOOD5、氮氮和磷而而设计的的，为强强化除磷磷效果，污污水先进进入厌氧氧池，再再自流至至多级AA/O池池。A/O池内内总体流流呈推流流，活性性污泥在在交替出出现的好好氧区、缺缺氧区、厌厌氧区内进进行硝化化、反硝硝化一系系列反应应，从而而使污水水中大量量的污染染物被去去除。出出水单元元通常有有终沉池池、稳定定池和消消毒池。1、 厌氧池城市污水经过预处理后，进入厌氧池，同不进入的还有终沉池排出的含磷回流污泥，厌氧池内设置搅拌机，流态为完全混合，其主要的功能是释放磷和部分有机物的氨化。其停留时间在2.5hr左右。2、 A/O池污水经过均匀分配进入A/O池。曝气采用悬挂链曝气装置，池面漂浮可移动的通气链，链上挂着数个浮动的微孔曝气头（Biolak-Friox）。悬挂链端固定在曝气池两侧，悬挂链在水中可以蛇形运动，它自然的拍动可以起到有效的混合作用。通气时，曝气头产生的气泡直径约50um，微小的气泡意味着氧气接触面积的增大和氧转效率的提高。由于水流波动和链条的混合搅拌作用，使悬浮在池底的曝气头在一定范围内运动，气泡斜向上升，延长了在水中的停留时间，大于11sed（45m），是固定式曝气头的三倍左右。此外，通过控制局部曝气头的供气方式在池内可形成多级A/O反应段，进行硝化、反硝化一系列的循环反应，不需要消化液回流，就可以实现反硝化脱氮。由于特殊的曝气方式，池内混合效果好，氧转效率高，有利于微生物降解水中的有机物。A/O池采用低污泥负荷，一般为0.050.3kgBOD5/kgMLSS.d，寒冷地区采用0.020.1 kgBOD5/kgMLSS.d；停留时间为1248hr；混合液悬浮固体浓度为24g/L。终沉池处理水进入下一个环节终沉池。终沉池除了进行泥水分离，还有着污泥浓缩、储存污泥的功能。因为进入的是泥、水、气三相混合液，而活性污泥质量较轻，沉淀池选型至关重要。活性污泥具有絮凝性能，沉淀属于成层沉淀，沉降时泥水之间有清晰的界面，絮凝体结成整体下沉。百乐克合建的沉淀池配水在池体长边方向，水流以较低的流速经过絮凝层，大部分污泥被截留，上清池由溢流堰收集进入稳定池。污泥在池底沉积浓缩，由吸泥车的潜水泵提升至吃定的污泥回流渠至生化池进水处，小部分剩余污泥排入污泥处理单元。鉴于百乐克合建的沉淀池单边进水，单边出水，流程较短，表面负荷取值偏低，所以建议根据进水水质和出水水质，将百乐克生化池和终沉池分开建设，采用其他形式效率较高的沉淀池，以保证出水水质。3、 稳定池欧盟国家污水处理厂的出水指标包含对溶解氧浓度的要求，因此系统设置了稳定池。而在中国，加设稳定池的作用主要在于弥补沉淀效果的不足，这样导致占地面积的增加。稳定池分为曝气段和沉淀段。据相关资料，出水达到一级标准的污水处理厂应设置稳定池；出水水质需达到二级标准的污水处理厂可以不设置稳定池。 五、百乐乐克工艺艺的主要要特点11. 低低负荷处处理系统统百乐克克工艺是是低负荷荷运行的的生物处处理构筑筑物，它它具有良良好的缓缓冲能力力，可以以较好的的适应水水量和水水质的波波动。污污泥龄长长，污泥泥稳定。2. 悬浮链曝气装置该工艺关键设备是悬浮链曝气装置。由于曝气头特殊的结垢和运行方式，是他的氧利用效率高，这意味着电能的节省；同时曝气头在复杂的环境中运行也很少阻塞，在池底呈旋风态，池底无紧固件或预埋件。当曝气头必须检修时，不需要排干池中的污水，运行管理方便。 3. 池体结垢传统的百乐克工艺是因地制宜，利用天然的洼地池塘形成，采用土地结构，上敷HDPE防渗透，避免污水的渗透和曝气产生的气泡蚀化土地。这在地质条件适宜，地下水位低且有天然洼地的地方有较大的优势。但实际工程中常会遇到生化池高出地面几米的情况，采用土池结构需要大量的护坡；或是地下水位较高，池体须抗浮时，令土建费用增加，此时须作技术经济比较后确定池体结构。4. 流程紧凑，用地节省生化池、终沉池。稳定池可以灵活组合，流程紧凑顺畅，在一定条件下用地节省。综上所述，百乐克工艺与传统活性污泥法、SBR、氧化沟等活性污泥法相比有以下优势：1. 土建方式灵活，因地制宜，可采用毛石春黏土池、防渗透池或者混凝土池。2. 投资经济，由于百乐克工艺设计十分简洁流畅，再加上土建方式灵活，因而造价低，在总投资商有很强的竞争力。3. 维修简单，污泥处理量少。4. 运行费用低，由于采用最为节约能耗的曝气装置，维修简单，污泥处理量少，所以运行费用低。5. 生化脱磷脱氮效果好：由于采用波浪式氧化系统，使水中形成多级A/O工艺，实现多级脱氮。6. 整个系统抗冲击负荷能力强。六、百乐乐克工艺艺除磷原原理关于于磷的去去除和常常规的AAAO工工艺类似似，是利利用聚磷磷菌类的的微生物物过量的的吸收生生理生长长需要的的外部环环境的磷磷，并以以聚合的的形态储储存在菌菌体里，行行策划那那个高磷磷污泥，排排除系统统外，达达到除磷磷的目的的。就目目前的研研究其基基本过程程为：厌厌氧条件件下，即即DO基基本为零零和NOOx-基基本为零零时，聚聚磷菌体体内的AATP水水解，释释放出磷磷酸和能能量；在在好氧段段，菌体体在不断断分解体体内有机机物的同同时向外外部环境境过剩的的摄取磷磷酸，从从而去除除污水中中的磷。在在曝气区区前端用用隔墙分分出厌氧氧区可进进行生物物除磷，据据国内资资料统计计很多采采用百乐乐克工艺艺的污水水厂磷的的去除率率都可达达到800900。七、Biiolaak工艺艺在中小小城市污污水处理理中的应应用前景景摘要主主要介绍绍Bioolakk污水处处理工艺艺特点及及在中小小城市处处理中的的应用和和注意事事项;探探讨低成成本远行行污水处处理系统统的途径径和适用用范围。关键词Biolak工艺活性污泥爆气池“三低一少”Biolak工艺就是一种高效低耗、多级、多渠道的废水处理系统。由德国VNO冯诺顿西工程和技术有限公司从七十代起研究、发展、完善起来的一项低成本、低负荷活性泥,能创造各类特种微生物的良好生长环境,使其更高效地降解有机物(COD.BOD),并通过波浪式氧化工艺对氮与磷进行高效去除的技术(并在雨水期利用整体缓冲系统避免或减轻了雨水滞留的问题),在中小城市污水处理中有较好的前景。一、Biolak工艺特点Biolak工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥、污水处理系统,工艺设计简捷,其特点具体是:1.低负荷活性污泥工艺。Biolak系统利用了含大量微生物的活性污泥来净水,回流量大、污泥浓度较高、相对曝气时间较长,所以污泥负荷较低。微生物把污染物作为养料来吸收,吸收率高,出水非常干净,污泥量小,不需要硝化处理和污泥矿化程度高,无嗅味以及泥龄长有利于硝化菌的繁殖。2.曝气池采用土池结构。Biolak系统采用土池结构,使用HDPE防渗膜隔绝污水和地下水,克服了一般土池结构中容易造成对地下水的侵蚀;悬挂在浮管上的微孔曝气头避免了池底池壁孔安装的困难。与钢筋混凝土结构相比,价格低廉,易于开挖并能因地制宜,适用现场地形。HDPE渗膜的土池使用寿命不低于钢筋混凝池。3.高效的曝气系统。Biolak曝气装置为微孔曝气形式,曝气器由浮管牵引悬挂在池中,曝气器与布气管间用软管相连,通气时曝气器由于受力不均在水中产生运动。在曝气的情况下运动连续不断像波浪一样变化,在反应池中形成耗氧区和厌氧区,随着氧的硝化反应和厌氧的反硝化反应阶段变化,污水中的氮可以去除得非常彻底,由于氧气可以直接从反硝化反应中得到一部分,因此需要的空气很少。它利用分段曝气可以节省能耗。4.二次曝气和安全池。为了保证负荷变化对出水质量,Biolak工艺利用一个相对独立的池来进行二次曝气,以保证出水清洁且水中有足够的溶解氧。5.二沉池曝气池中产生的污泥在二沉池中被分离并重新回到曝气池参与污水净化。也可将二沉池和曝气池合并到一起,可节省土建费用,二沉池沉淀的污泥由漂浮式刮泥机吸泥机排入污泥槽回流。二、Biiolaak工艺艺流程污污水在首首先经过过预处理理和一级级处理去去除大的的漂浮物物后,出出水先进进入混合合池,由由推进器器将进水水和污泥泥进行混混合,然然后自流流入Biiolaak生化化池。利利用曝气气充氧进进行好氧氧处理,处理后后的污水水,经沉沉淀池沉沉淀后达达标排放放。Biiolaak反应应池产生生的剩余余污泥用用污泥泵泵送入污污泥浓缩缩池,污污泥浓缩缩池产生生的上清清液自流流入Biiolaak反应应池的混混合区。BBiollak反反应需要要的氧气气由风机机供给,预处理理设施产产生的机机械杂物物外运填填埋处置置,产生生的剩余余污泥外外运用作作农肥。BBiollak工工艺流程程如图所所示。11.污水水的预处处理。来来自城市市排水截截流干管管的污水水进入经经过粗格格栅去除除大的漂漂浮物,然后自自流入集集水池。污污水经立立式污水水泵提升升至细格格栅,细细格栅的的作用是是拦截污污水中较较大的漂漂浮物和和颗粒杂杂质等,细格栅栅可把杂杂物及砂砂粒从废废水中分分离出来来,同时时可除掉掉一部分分有机负负荷。22.混合合池。经经过预处处理后,污水与与回流污污泥一起起进入曝曝气池前前端的混混合池,在搅拌拌的作用用下充分分混合后后,再进进入曝气气区。在在混合区区里,借借助于搅搅拌作用用,进水水与回流流污泥进进行充分分混合。除除了起混混合作用用外,污污水在混混合区的的缺氧环环境下,可能发发生部分分水解酸酸化反应应,提高高废水的的可生化化性,减减轻后续续曝气区区的负担担,从而而减轻动动力消耗耗和曝气气区的体体积。混混合区与与好氧处处理区的的延时曝曝气相配配合,对对污水的的脱氮脱脱磷可起起到一定定的作用用。3.曝气池池。在曝曝气池中中,微生生物群体体聚居在在呈悬浮浮状的活活性污泥泥上,与与进入曝曝气池的的污水广广泛接触触。鼓风风机通过过在曝气气池底浮浮动的空空气扩散散装置,以微小小气泡的的形式向向池中提提供空气气。在曝曝气装置置的搅拌拌作用下下,污水水与活性性污泥更更好地混混合,微微生物将将污水中中的有机机物降解解。4.沉淀池池。经过过生物处处理后,污水进进入沉淀淀池,使使混合液液澄清、浓浓缩、固固液分离离。沉淀淀池中的的上清液液经溢流流堰流出出,达标标后排放放。沉淀淀下来的的污泥大大部分由由污泥泵泵输送回回到曝气气池,极极少量的的剩余污污泥排入入污泥池池浓缩、贮贮存、待待运。55.污泥泥处理。BBiollak工工艺的污污泥产率率很低。由由于微生生物在曝曝气池中中长期处处于内源源呼吸期期,只产产生少量量容易脱脱水的、无无臭且较较为稳定定的污泥泥,不需需要再进进行厌氧氧硝化处处理。三、Biiolaak污水水处理系系统在城城市污水水处理中中的应用用Bioolakk系统有有很好的的除氮功功能,可可广泛适适用于城城市污水水和工业业废水的的处理,在造纸纸、纺织织、化工工、制药药仪器及及生活污污水处理理上有其其独特的的优势,武汉晨晨鸣纸业业有限公公司、山山东潍坊坊纸业、山山东招远远城镇污污水处理理厂都得得到很好好的应用用。以山山东招远远污水处处理为例例,其处处理效果果见下表表: 1.Biiolaak工艺艺采用土土池结构构,前期期投资成成本较低低,又能能因地制制宜,不不受地形形限制。2.有很好的HDPE防渗膜,有利于污水与地下水的隔离,防渗效果好,其使用寿命也不低于钢筋混凝土池。3.Biolak系统占地面积较少,有利于节约土地。4.Biolak工艺去除水中的污染物率较高,技术较先进。通过Biolak工艺与其他工艺比较,可以看出其优势:1.与氧化沟工艺的比较:氧化沟工艺为环形沟渠状,需全部采用钢筋混凝土结构,两者都具有延时曝气法的优点,但氧化沟工艺消耗的动力大,曝气池容积大。氧化沟工艺需采用20台转刷,每台功率45KW,而Biolak曝气装置的动力效率和氧的利用率高,采用4台分机,共520KW即可。2.与AB工艺的比较:AB工艺中A段正常运行必要条件是进水中必须有足够的已经适应污水的微生物。A段去除率的高低与进水微生物量直接相关,如果城市污水中工业废水比重大,污水中微生物浓度很低。A段曝气池得不到外源微生物的连续补充,生物絮凝吸附作用很弱,影响AB工艺的处理效果。可见Bi2olak污水处理工艺在工程总投资、日常运行能耗和设备维护检修方面有明显的优势。